CN207451971U - 四氯乙烷气化***及应用其的三氯乙烯生产*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种四氯乙烷气化***及应用其的三氯乙烯生产***，涉及气化***技术领域。该四氯乙烷气化***，包括四氯乙烷气化器以及与四氯乙烷气化器连通的蒸汽进气管线、冷凝水出水管线、四氯乙烷进口管线和四氯乙烷出口管线，该气化***采用蒸汽作为加热源直接对四氯乙烷进行换热加热，改善了现有技术中采用导热油加热时提升温度容易造成四氯乙烷气化器内高沸物累积，从而引起四氯乙烷气化器使用周期时间缩短，以及导热油长时间运行后油质会发生变化、导热性能下降，致使传热效率下降，严重时会造成四氯乙烷气化器堵塞的缺陷。本实用新型还提供了三氯乙烯生产***，该***采用上述四氯乙烷气化***，实现了能源的合理利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及气化***技术领域，尤其是涉及四氯乙烷气化***及应用其的三氯乙烯生产***。
背景技术
三氯乙烯是一种重要的有机氯产品，主要用于电子行业的清洗剂及氟利昂替代品。
目前，三氯乙烯的制备方法有多种，常见的制备方法之一就是将四氯乙烷加热气化后，送入脱氯化氢反应器，在催化剂的作用下热分解得到。现有的四氯乙烷气化过程中所采用气化器通常是利用导热油进行加热，具体如图1所示：将导热油打入膨胀槽30，导热油储槽50中的导热油通过导热油循环泵60打入导热油电加热器40加热，加热后进入四氯乙烷气化器10，换热后返回导热油分离器20，然后回到导热油循环泵60进口。
四氯乙烷气化器10在运行过程中，由于物料发生变化，高沸物逐渐在四氯乙烷气化器10内累积，四氯乙烷气化器10内物料沸点开始上升。为保证蒸发量不受影响，必须提高导热油的温度，导热油温度提高后，四氯乙烷气化器10内高沸物生成速度加快，造成四氯乙烷气化器10使用周期时间缩短。另外，导热油随着运行时间的增长，导热油油质会发生变化，导热油的导热性能会下降，致使传热效率下降，严重时会造成热交换器堵塞。
鉴于此，有必要进行研究以提供一种方案。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种四氯乙烷气化***，该气化***采用蒸汽作为加热源直接对四氯乙烷进行换热加热，改善了现有技术中采用导热油加热时提升温度容易造成四氯乙烷气化器内高沸物累积，从而引起四氯乙烷气化器使用周期时间缩短，以及导热油长时间运行后油质会发生变化、导热性能下降，致使传热效率下降，严重时会造成四氯乙烷气化器堵塞的缺陷。
本实用新型的目的在于提供一种三氯乙烯生产***。
本实用新型提供的一种四氯乙烷气化***，包括四氯乙烷气化器以及与四氯乙烷气化器连通的蒸汽进气管线、冷凝水出水管线、四氯乙烷进口管线和四氯乙烷出口管线，所述四氯乙烷气化器采用蒸汽加热；
在所述进气管线上加装调节阀以调节蒸汽流量或压力，所述冷凝水出水管线通过疏水阀与膨胀槽连通，所述膨胀槽与液氯气化站连通，蒸汽在四氯乙烷气化器内换热后产生的冷凝水通过疏水阀排出至膨胀槽，进而经过膨胀槽回收至液氯气化站进行循环利用；
所述四氯乙烷气化器通过四氯乙烷出口管线与脱氯化氢反应器连通。
进一步的，在本实用新型提供的技术方案的基础上，所述四氯乙烷气化器外部设置有夹套，蒸汽流入至夹套内对四氯乙烷进行加热。
进一步的，在本实用新型提供的技术方案的基础上，所述四氯乙烷气化器内部设置有盘管，蒸汽流入至盘管内对四氯乙烷进行加热。
进一步的，在本实用新型提供的技术方案的基础上，所述四氯乙烷气化器上还设置有用于检测内部温度的温度计，和检测内部压力的压力计。
进一步的，在本实用新型提供的技术方案的基础上，经所述四氯乙烷气化器气化后的四氯乙烷通过所述四氯乙烷出口管线输送至所述脱氯化氢反应器进行裂解反应，裂解反应过程中的副产物氢气经由排空阀回收至氢气锅炉燃烧用于蒸汽的加热。
进一步的，在本实用新型提供的技术方案的基础上，所述调节阀为气动调节阀或者电动调节阀。
进一步的，在本实用新型提供的技术方案的基础上，所述四氯乙烷气化器顶部还设置有安全阀。
进一步的，在本实用新型提供的技术方案的基础上，所述四氯乙烷进口管线与精制塔相连，将精制后的四氯乙烷输送至所述四氯乙烷气化器。
进一步的，在本实用新型提供的技术方案的基础上，所述四氯乙烷气化器内表面涂覆有耐腐蚀涂层。
本实用新型还提供了一种三氯乙烯生产***，包括脱氯化氢反应器和上述四氯乙烷气化***。
与现有技术相比，本实用新型提供的四氯乙烷气化***及***具有如下有益效果：
(1)本实用新型提供的四氯乙烷气化***，包括四氯乙烷气化器以及与四氯乙烷气化器连通的蒸汽进气管线、冷凝水出水管线、四氯乙烷进口管线和四氯乙烷出口管线，该气化***采用蒸汽作为加热源直接对四氯乙烷进行换热加热，改善了现有技术中采用导热油加热时提升温度容易造成四氯乙烷气化器内高沸物累积，从而引起四氯乙烷气化器使用周期时间缩短，以及导热油长时间运行后油质会发生变化、导热性能下降，致使传热效率下降，严重时会造成四氯乙烷气化器堵塞的缺陷。
(2)本实用新型提供的四氯乙烷气化***在采用蒸汽加热后，四氯乙烷气化器蒸发量明显上升，同等条件下四氯乙烷气化器蒸发量由改造前4.5m3/h上升至6.0m3/h；四氯乙烷气化器内结炭量较改造前明显减少，四氯乙烷气化器清洗频次由以前每月2次降低为每月1次，大大降低了工人的工作量。
(3)本实用新型提供的四氯乙烷气化***，通过将蒸汽在四氯乙烷气化器内换热后产生的冷凝水回收至液氯气化站用于制备四氯乙烷，实现低压蒸汽的再次利用，减少了能源的浪费；另外，通过将脱氯化氢反应器中的副产物氢气进行回收，使之燃烧用于加热蒸汽，相比改进前将氢气直接放空处理，减少了对于环境的污染，使氢气得到有效合理利用。
(4)本实用新型提供的一种三氯乙烯生产***，该***采用上述四氯乙烷气化***，具有与上述四氯乙烷气化***相同的优势，实现了能源的合理利用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的四氯乙烷气化***的结构简图；
图2为本实用新型提供的四氯乙烷气化***的结构简图。
图标：10-四氯乙烷气化器；20-导热油分离器；30-膨胀槽；40-导热油电加热器；50-导热油储槽；60-导热油循环泵；70-蒸汽进气管线；71-冷凝水出水管线；80-四氯乙烷进口管线；81-四氯乙烷出口管线；90-脱氯化氢反应器；100-氢气锅炉；110-液氯气化站；701-调节阀；711-疏水阀。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“中间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
现有的气化过程中所采用四氯乙烷气化器10通常是利用导热油进行加热，具体如图1所示：将导热油打入膨胀槽30，导热油储槽50中的导热油通过导热油循环泵60打入导热油电加热器40加热，加热后进入四氯乙烷气化器10，换热后返回导热油分离器20，然后回到导热油循环泵60进口。
四氯乙烷气化器10在运行过程中，由于物料发生变化，高沸物逐渐在四氯乙烷气化器10内累积，四氯乙烷气化器10内物料沸点开始上升。为保证蒸发量不受影响，必须提高导热油的温度，导热油温度提高后，四氯乙烷气化器10内高沸物生成速度加快，造成四氯乙烷气化器10使用周期时间缩短。另外，导热油随着运行时间的增长，导热油油质会发生变化，导热油的导热性能会下降，致使传热效率下降，严重时会造成热交换器堵塞。
为解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种四氯乙烷气化***，该四氯乙烷气化***作为三氯乙烯生产***的一部分，具体如图2所示。
四氯乙烷气化***采用蒸汽作为加热源直接对四氯乙烷进行换热加热，具体包括四氯乙烷气化器10以及与四氯乙烷气化器10连通的蒸汽进气管线70、冷凝水出水管线71、四氯乙烷进口管线80和四氯乙烷出口管线81。四氯乙烷气化器10通过四氯乙烷出口管线81与脱氯化氢反应器90连通。
四氯乙烷经过四氯乙烷进口管线80进入到四氯乙烷气化器10内部，四氯乙烷气化器10采用蒸汽作为加热源直接对四氯乙烷进行换热加热。经过换热后的四氯乙烷从四氯乙烷气化器10排出，通过四氯乙烷出口管线81进入到下一工序-脱氯化氢反应器90，从而进行三氯乙烯的制备。
在蒸汽进气管线70上加装调节阀701以调节蒸汽流量或压力。为了提高调节精度，通常选用等百分比流量特性的调节阀701。
优选的，调节阀701为气动调节阀或者电动调节阀。进一步优选的，还可以在调节阀701上加装***。
为更好的检测蒸汽的流量和压力，在蒸汽进气管线70上还设有流量计和压力计(图中未标识)。
蒸汽管道***中，由于管道内外温度的差别，***中蒸汽不可避免地会产生冷凝水。***中的冷凝水对管道***会产生巨大的危害。如产生水击，破坏管道，故本实用新型中的冷凝水出水管线71上设置有疏水阀711。
疏水阀711，又名疏水器，其作用是在蒸汽管线上阻汽排水，随时将蒸汽管线中的凝结水排出而不会泄漏蒸汽。优选的，疏水阀711为蒸汽自动疏水器，蒸汽自动疏水器完全不需要手动或执行机构。
应当注意的是，疏水阀711属于易损件，故在使用的过程中，应当定期检查疏水阀711的使用情况。
蒸汽进气管线70加装调节阀701以调节进入四氯乙烷气化器10的蒸汽量；为了充分利用蒸汽热能，防止能源浪费，在冷凝水出水管线71上加装疏水器，使蒸汽完全凝结后排出四氯乙烷气化器10。
该气化***采用蒸汽作为加热源直接对四氯乙烷进行换热加热，改善了现有技术中采用导热油加热时提升温度容易造成四氯乙烷气化器10内高沸物累积，从而引起四氯乙烷气化器10使用周期时间缩短，以及导热油长时间运行后油质会发生变化、导热性能下降，致使传热效率下降，严重时会造成四氯乙烷气化器10堵塞的缺陷。
同时，该四氯乙烷气化***在采用蒸汽加热后，四氯乙烷气化器10蒸发量明显上升，同等条件下四氯乙烷气化器10蒸发量由改造前4.5m3/h上升至6.0m3/h；四氯乙烷气化器10内结炭量较改造前明显减少，四氯乙烷气化器10清洗频次由以前每月2次降低为每月1次，大大减少了工人的工作量。
由于本实用新型中三氯乙烯的生产是采用乙炔氯化法，具体是乙炔气体与氯气按照一定比例反应生成四氯乙烷，四氯乙烷在催化剂的作用下，热裂解得到三氯乙烯。其中，液氯气化站110主要是用于提供氯气。
为了合理利用蒸汽能源，在本实用新型中将冷凝水出水管线71通过疏水阀711与膨胀槽30连通，膨胀槽30与液氯气化站110连通。蒸汽在四氯乙烷气化器10内换热后产生的冷凝水通过疏水阀711排出至膨胀槽30，进而经过膨胀槽30回收至液氯气化站110进行循环利用用于制备四氯乙烷，而低压蒸汽再次进行利用。由此可以看出，蒸汽不仅用于提供四氯乙烷气化所需热量，而且由于其产生的冷凝液具有一定的温度(高温冷凝液)，还能用于液氯气化站110中液氯的气化，另外低压蒸汽也能得到有效利用，减少能源的浪费，能够取得较好的经济效益。
四氯乙烷气化器10是四氯乙烷气化***中的关键部分。四氯乙烷气化器10的结构可以由多种形式。根据蒸汽与四氯乙烷的特性，可采用不同的换热方式，相应的四氯乙烷气化器10具有不同的结构，即，四氯乙烷气化器10内部设置有盘管，蒸汽流入至盘管内对四氯乙烷进行加热；或者，四氯乙烷气化器10外部设置有夹套，蒸汽流入至夹套内对四氯乙烷进行加热。
在本实用新型中，蒸汽优选走壳程，便于排出冷凝液和不凝气。四氯乙烷则相应的走管程。
为了更好的检测四氯乙烷气化器10内的温度和压力，在四氯乙烷气化器10上还设置有用于检测内部温度的温度计，和检测内部压力的压力计(在图中未标识)。
为了保证四氯乙烷气化器10内的介质压力在合理的范围内，四氯乙烷气化器10顶部还设置有安全阀(在图中未标识)。
更进一步的，四氯乙烷气化器10内表面涂覆有耐腐蚀防腐保护涂层。采用耐腐蚀防腐保护涂料，使得四氯乙烷气化器10具有良好的抗腐蚀性能以及优越的耐温性能，可延长四氯乙烷气化器10的使用寿命。
在上述技术方案基础之上，四氯乙烷气化器10与脱氯化氢反应器90连通。经四氯乙烷气化器10气化后的四氯乙烷通过四氯乙烷出口管线81输送至脱氯化氢反应器90进行裂解反应以制备三氯乙烯。裂解反应过程中的副产物氢气经由排空阀回收至氢气锅炉100燃烧用于蒸汽的加热。副产物氢气通过管道输进氢气锅炉100底部的燃烧器进行燃烧，产生的热量对氢气锅炉100内列管中的水进行加热，产生的蒸汽供四氯乙烷气化器10使用，多余部分并入蒸汽管网留作他用。相比改进前将氢气直接放空处理，减少了对于环境的污染，使氢气得到有效合理利用。
需要说明的是，四氯乙烷在进行四氯乙烷气化器10之前需要进行精制，故四氯乙烷进口管线80与精制塔相连，将精制塔精制后的四氯乙烷输送至四氯乙烷气化器10。
根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种三氯乙烯生产***，该***包括脱氯化氢反应器90和上述四氯乙烷气化***。
经四氯乙烷气化***处理后的四氯乙烷送入脱氯化氢反应器90，在催化剂的作用下，四氯乙烷热裂解为粗三氯乙烯和氯化氢气体，再将粗三氯乙烯进行精制，即可得到产品三氯乙烯。
该***采用上述四氯乙烷气化***，具有与上述四氯乙烷气化***相同的优势，实现了能源的合理利用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种四氯乙烷气化***，其特征在于，包括四氯乙烷气化器以及与四氯乙烷气化器连通的蒸汽进气管线、冷凝水出水管线、四氯乙烷进口管线和四氯乙烷出口管线，所述四氯乙烷气化器采用蒸汽加热；
在所述蒸汽进气管线上加装调节阀以调节蒸汽流量或压力，所述冷凝水出水管线通过疏水阀与膨胀槽连通，所述膨胀槽与液氯气化站连通，蒸汽在四氯乙烷气化器内换热后产生的冷凝水通过疏水阀排出至膨胀槽，进而经过膨胀槽回收至液氯气化站进行循环利用；
所述四氯乙烷气化器通过四氯乙烷出口管线与脱氯化氢反应器连通。
2.根据权利要求1所述的四氯乙烷气化***，其特征在于，所述四氯乙烷气化器外部设置有夹套，蒸汽流入至夹套内对四氯乙烷进行加热。
3.根据权利要求1所述的四氯乙烷气化***，其特征在于，所述四氯乙烷气化器内部设置有盘管，蒸汽流入至盘管内对四氯乙烷进行加热。
4.根据权利要求1所述的四氯乙烷气化***，其特征在于，所述四氯乙烷气化器上还设置有用于检测内部温度的温度计和检测内部压力的压力计。
5.根据权利要求1所述的四氯乙烷气化***，其特征在于，经所述四氯乙烷气化器气化后的四氯乙烷通过所述四氯乙烷出口管线输送至所述脱氯化氢反应器进行裂解反应，裂解反应过程中的副产物氢气经由排空阀回收至氢气锅炉燃烧用于蒸汽的加热。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的四氯乙烷气化***，其特征在于，所述调节阀为气动调节阀或者电动调节阀。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的四氯乙烷气化***，其特征在于，所述四氯乙烷气化器顶部还设置有安全阀。
8.根据权利要求1-5任意一项所述的四氯乙烷气化***，其特征在于，所述四氯乙烷进口管线与精制塔相连，将精制后的四氯乙烷输送至所述四氯乙烷气化器。
9.根据权利要求1-5任意一项所述的四氯乙烷气化***，其特征在于，所述四氯乙烷气化器内表面涂覆有耐腐蚀涂层。
10.一种三氯乙烯生产***，其特征在于，包括脱氯化氢反应器和权利要求1-9任意一项所述的四氯乙烷气化***。
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